Morfologická variabilita okruhu Dactylorhiza traunsteineri agg. ve vztahu k D. majalis v České republice a přilehlých oblastech

Bc. František LAMLA

Master's thesis

Morphological variability of the Dactylorhiza traunsteineri group in relation to D. majalis in the Czech Republic and adjacent areas

Abstract:

Práce byla zaměřená na analýzu především morfologické, ale také ekologické, fenologické a karyologické variability taxonomicky a evolučně komplikovaného okruhu alotetraploidních taxonů Dactylorhiza majalis/traunsteineri v oblasti střední Evropy. Celkem bylo navštíveno 19 lokalit na území České republiky, Rakouska a Německa, s údajným výskytem celkem 4 taxonů alotetraploidního komplexu (D. majalis, D. lapponica, D. traunsteineri, D. majalis subsp. turfosa). Morfologie taxonu D. curvifolia byla analyzována pouze na základě herbářových položek, jelikož tento druh je v současnosti ve studovaném území považován za vyhynulý. Celkem bylo morfometricky, karyologicky a fenologicky analyzováno 333 jedinců, zapsáno 16 fytocenologických snímků a odebráno 15 vzorků půdy pro měření pH. Vyjma morfologických kvantitativních znaků na vegetativních orgánech jsou jedinci D. majalis a domnělé D. lapponica téměř shodní, a to i ve své fenologii a karyologii. Lze proto vyvodit, že se D. lapponica na lokalitách, z nichž je uváděna, s nejvyšší pravděpodobností nevyskytuje a jde v tomto případě pouze o záměnu s jedinci D. majalis, kteří svou poněkud odlišnou morfologií reagují na extrémní stanovištní podmínky pěnovcových pramenišť. Jedinci ze zaniklé lokality Soos považovaní za D. curvifolia jsou velmi morfologicky podobní s rostlinami D. traunsteineri z jihozápadních Čech a jižního Bavorska a zároveň svými znaky neodpovídají údajům uváděným pro taxon D. curvifolia v literatuře. Je tedy dosti pravděpodobné, že revize jejich taxonomické příslušnosti na konci 70. let 20. století dospěla k nesprávným závěrům a jde pouze o poněkud atypickou populaci druhu D. traunsteineri. Ve studovaném území byl potvrzen výskyt dvou ekologicky, karyologicky a částečně i morfologicky odlišných typů D. traunsteineri. Jelikož mezi těmito dvěma skupinami populací zřejmě nedochází ke genovému toku, je vhodné tyto dva ekotypy považovat za svébytné biologické entity a snad jim i přiřadit některý z ranků hierarchické klasifikace. Zjištěna byla také značná nespolehlivost pro taxon D. traunsteineri často uváděného determinačního znaku - neskvrnitosti listů. V rozporu s literaturou, která neskvrnitost uvádí jako typickou pro většinou jedinců tohoto taxonu, měla v rámci této studie listy beze skvrn méně než polovina zkoumaných rostlin. Pro jižní Čechy endemická D. majalis subsp. turfosa se podle provedených analýz od ostatních taxonů komplexu liší kromě morfologie také průměrně vyššími hodnotami velikosti genomu. To ukazuje na pravděpodobnou reprodukční bariéru mezi tímto taxonem a zbytkem alotetraploidního komplexu D. majalis/traunsteineri a naznačuje, že je původ tohoto taxonu starší a nejde o produkt nedávné hybridizace například mezi D. majalis a D. traunsteineri. I proto by si D. *turfosa zasluhovala v závislosti na taxonomickém pojetí rank alespoň poddruhu, a to nejspíš pod jí nejpodobnější D. traunsteineri.

Abstract:

The work focused on the analysis primarily of morphological, but also ecological, phenological, and karyological variability of the taxonomically and evolutionarily complex group of allotetraploid taxa Dactylorhiza majalis/traunsteineri in Central Europe. A total of 19 sites were visited in the Czech Republic, Austria, and Germany, with the reported occurrence of 4 allotetraploid complex taxa (D. majalis, D. lapponica, D. traunsteineri, D. majalis subsp. turfosa). The morphological analysis of the taxon D. curvifolia was based solely on herbarium specimens, as this species is currently considered extinct in the studied area. In total, 333 individuals were analyzed morphometrically, karyologically, and phenologically, 16 phytosociological records were taken, and 15 soil samples were collected for pH measurement. Apart from the quantitative morphological traits on vegetative organs, individuals of D. majalis and the presumed D. lapponica are almost identical, including in their phenology and karyology. Therefore, it can be inferred that D. lapponica is most likely not present at the sites from which it has been reported, and this is merely a case of misidentification with individuals of D. majalis, which respond to the extreme habitat conditions of calcareous spring fens by somewhat altered morphology. Individuals from the extinct population "Soos" considered to be D. curvifolia are very morphologically similar to D. traunsteineri plants from southwest Bohemia and southern Bavaria, and their characteristics differ from the data reported for D. curvifolia in the literature. It is thus quite probable that the revision of their taxonomic affiliation at the end of the 1970s was incorrect, and this was merely an atypical population of D. traunsteineri. In the studied area, the occurrence of two ecologically, karyologically, and partially morphologically distinct types of D. traunsteineri was recorded. Since gene flow between these two groups of populations likely does not occur, it is appropriate to consider these two ecotypes as distinct biological entities and possibly assign them some rank of the hierarchical classification. Significant unreliability of a commonly reported diagnostic feature for the taxon D. traunsteineri - the absence of leaf spots - was also found. Contrary to the literature, which describes this trait as typical for most individuals of this taxon, less than half of the examined plants exhibited unspotted leaves. The D. majalis subsp. turfosa, which is endemic to southwestern Bohemia, differs from other taxa of the complex not only in morphology but also in generally higher genome size values, indicating a probable reproductive barrier between this taxon and the rest of the allotetraploid complex D. majalis/traunsteineri. This suggests that the origin of this taxon is older and is not the product of recent hybridization, for example between D. majalis and D. traunsteineri. Therefore, D. turfosa should be, depending on the taxonomic concept, asigned at least the rank of a subspecies, most likely under the most similar D. traunsteineri.

Keywords

Dactylorhiza majalis/traunsteineri agg., morfometrika, karyologie, taxonomie, fenologie, fytocenologie, střední Evropa

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 8. 2024

Thesis defence

• Supervisor: doc. RNDr. Bohumil Trávníček, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Botany / Botany